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    表面活性劑應用于金屬清洗中

    發布時間:2015-06-15  閱讀:1091

    金屬制件經各種機械加工后,常會在表面殘留一些較復雜的油污(多為油和無機鹽),如不清除干凈,會引起金屬銹蝕,從而嚴重影響后續加工工序。金屬表面的污垢可分固相污垢和液相污垢。固相污垢有塵埃、泥土、積炭、鐵銹、水垢、漆層、氧化層等;液相污垢有油膩、潤滑油(機油、齒輪油)和黃油(潤滑油)、含氧酸等。清除金屬表面吸附的污垢,一般分酸洗、磷化處理、溶劑和水基金屬清洗劑四種 采用酸洗和磷化處理金屬表面,可以除去金屬表面的銹和氧化層.但對金屬表面有一定的損傷,且操作條件和環境較差。用溶劑清洗金屬表面,方便、簡潔,但由于要用到高沸點、高溶解力的有機熔劑,存在著經濟上和環境上的嚴重問題,并且毒性大、過敏反應多、易著火,且清洗后的防腐蝕性能較差。使用水基金屬清洗劑清洗金屬表面,去污力強,并有良好的緩蝕防銹作用。而且可以節約能源,同時又有安全、低污染、清洗成本低、適用機械化生產等優點,但是,互用性較弱,需根據清洗要求,用不同清洗劑、制訂不同清洗工藝。專業要求相對較高。

    1、酸洗

    金屬材料表面的銹蝕物主要是金屬的各種氧化物(如Fe20,,Fe3。4。FeO),這些物質的去除主要靠酸性物質與它們反應使其脫離金屬表面,常用的除銹劑是H2SO4與Ha 的混臺物。在酸洗中,加人少量表面話性劑,利用其良好的滲透、乳化、分散和清洗性能,可提高酸洗效果,同時,由于表面活性劑極性基作用,使表面活性劑的分子在金屬表面形成吸附膜.將水或其他腐蝕性介質遮隔,從而對金屬材料有一定的緩蝕防銹作用。

    2、 磷化處理

    為了提高涂漆、涂搪、電鍍產品的外觀和抗腐蝕性能,太部分鋼鐵件多需經過清洗(以除去表面氧化層、銹垢和油垢)和磷化處理。所謂磷化處理(或磷酸化處理)是指錒鐵在zn、ice、Mn等磷酸二氫鹽溶液中,使其表面生成一層不溶(或難溶)的磷酸鹽覆蓋層的過程。磷化工藝目前廣泛應用于汽車車身、洗衣機、自行車、電冰箱、搪瓷制和其它鋼鐵制品。

    磷化液包括鋅鹽磷化、錳鹽磷化、鋅鈣磷化、鋅鉻磷化和鐵鹽磷化五大類。磷化液的添加劑主要有無機鹽(硝酸鹽、亞硝酸鹽、磷酸鹽)、有機羧酸及表面活性劑組成,它們作為促進劑、氧化劑、陰離子掭加劑、清潔劑、緩蝕劑、表面調節等,但往往是復配組合使用。

    3 、溶劑基金屬清洗劑

    金屬表面的各種污垢和雜質,也可用溶劑進行清洗,溶劑去污是靠對油污的溶解能力,溶解能力越高,清洗速度就越快,溶劑消耗量就越小。溶劑基金屬清洗劑可分兩類:一類是石油烴類,如汽油、煤油、柴油等,它們有很強的去污能力,但易燃、對人體有害、易使金屬銹蝕;另一婁是氯化烴類,如三氯乙烯、三氯乙烷、四氯化碳等,它們清洗能力很強容易洗除金屬表面污垢,但這類溶劑毒性較大。

    有機溶劑中,添加少量非離子表面活性劑,或非離子表面活性劑與陰離子表面活性劑(如烷基苯磺酸鹽)的復配物,對金屬表面的去污效果更佳。

    4 、水基金屬清洗劑

    水基金屬清洗劑—— 以表面活性劑為溶質、水為溶劑、金屬表面為清洗對象的洗滌劑??梢苑譃榉蹱?、膏狀和液態三種,一般呈弱堿性(pH≤12),廣泛應用于機械制造與修理、汽車制造與修理、機械設各維修與保養等方面的金屬清洗,以及熱處理、電鍍噴漆等工序的除銹和除油污等,且不易燃燒、低毒、使用完全。水基金屬清洗劑的去污原理實質上是表面滔性劑的潤濕、滲透、乳化、分散和加溶效能的綜合體現。表面活性劑的這些性能要求它具備不同的HLB(親水親油平衡)值和不同的分子結構,要使金屬表面處理液同時具備良好的潤濕滲透性能、乳化性能、增溶性能,并對污垢具有廣泛的適應性,只有用多種表面話性劑復配才能達到目的。非離子表面活性劑的清洗能力強,抗硬水性和化學穩定性好,臨界膠束濃度低,故使用濃度低,但濁點低,限制了磷酸鹽、硅酸鹽等無機助洗劑的添加量;陰離子表面活性劑能有效提高非離子單體溶液的濁點,二者搭配得當可以得到清洗力好,對油污適應性強的清洗劑。

    水基金屬清洗劑的主要成份是表面活性劑。應用最多的是非離子表面活性劑陰離子表面活性劑的復配物。常用的表面活性劑有脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、烷基醇酰胺、十二烷基酰胺磷酸酯、油酸三乙醇胺、直接十二烷基苯磺酸鈉等。表面活性劑雖具有良好的去枵、緩蝕防銹、消泡等性能,但無法滿足多種金屬表面清洗的需要,必須配加各種添加劑(助劑),改變清洗劑的物化性能,才能發揮各組成份的協同效應,使金屬清洗劑的清洗效果更佳。

    助劑按性能可分助洗劑、緩蝕劑、泡沫穩定劑、捎泡劑、穩定劑等。

    對水基金屬清洗劑的基本要求是:易溶于水且泡沫適宜,清洗便利,能迅速地溶解清除附著于金屬表面的各種污垢和雜質;清洗時無再沉積現象;清洗過程對金屬表面無腐蝕、無損傷,清洗后金屬表面潔凈、光亮并有一定的緩蝕防銹作用;對環境污染為最低,對^體無害,使用過程安全可靠,原料易得,價格便宜。本文轉載自電鍍網。


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